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30 juin 2013 7 30 /06 /juin /2013 07:48
Bonnie Bassler, "Manipulating Quorum Sensing to Control Bacterial Pathogenicity", VWR Distinguished Seminar in Experimental Biology and Joint Seminar with the School of Biology Seminar Series

traduction partielle :

Les bactéries communiquent entre elles par l'intermédiaire de la production et la détection de molécules de signalisation sécrétées appelés auto-inducteurs.

Ce processus de communication de cellule à cellule, appelée «Quorum Sensing», permet aux bactéries de se synchroniser comportement sur une échelle de la population.

Comportements contrôlés par un "quorum sensing" qui sont généralement inefficaces quand entrepris par une bactérie individuelle agissant seule, mais qui deviennent efficaces lorsqu'elles sont menées de concert par le groupe.

Par exemple, le quorum sensing contrôle la virulence, la formation de biofilm, la sporulation et l'échange d'ADN.

Ainsi, le quorum sensing est un mécanisme qui permet aux bactéries de fonctionner comme des organismes multicellulaires.

Les Bactéries Gram-négatives utilisent l'acyl-homosérine lactone (AHL) autoinducers, qui sont détectés par l'un des deux types de récepteurs, les récepteurs LuxR type cytoplasmiques ou des récepteurs LuxN type membranaires.

Nous avons trouvé de petites molécules antagonistes des récepteurs LuxN type qui sont aussi de puissants antagonistes des récepteurs de type LuxR, malgré les différences dans la structure du récepteur, la localisation, la spécificité AHL, et le mécanisme de signalisation.

Des études structurales combinées avec mutagenèse nous ont permis d'identifier les résidus d'acides aminés dans les récepteurs qui sont essentiels pour conférer une activité agoniste et antagoniste de ligands différents.

Notre plus puissant antagoniste quorum-sensing protège les animaux contre la léthalité par quorum-sensing médiée par des bactéries pathogènes validant la notion que le ciblage du quorum sensing a le potentiel pour le développement de médicaments antimicrobiens.


Abstract:
Bacteria communicate with one another via the production and detection of secreted signal molecules called autoinducers. This cell-to-cell communication process, called “Quorum Sensing”, allows bacteria to synchronize behavior on a population-wide scale. Behaviors controlled by quorum sensing are usually ones that are unproductive when undertaken by an individual bacterium acting alone but become effective when undertaken in unison by the group. For example, quorum sensing controls virulence, biofilm formation, sporulation, and the exchange of DNA. Thus, quorum sensing is a mechanism that allows bacteria to function as multi-cellular organisms. Gram-negative bacteria use acyl-homoserine lactone (AHL) autoinducers, which are detected by one of two receptor types, cytoplasmic LuxR-type receptors or membrane-bound LuxN-type receptors. We found small molecule antagonists of LuxN-type receptors that are also potent antagonists of LuxR-type receptors, despite differences in receptor structure, localization, AHL specificity, and signaling mechanism. Structural studies combined with mutagenesis allowed us to pinpoint the amino acid residues in the receptors that are critical for conferring agonist and antagonist activity to different ligands. Our most potent quorum-sensing antagonist protects animals from quorum-sensing-mediated killing by pathogenic bacteria validating the notion that targeting quorum sensing has potential for antimicrobial drug development.
Additional Info:
Dr. Bassler's lab wants to understand quorum sensing: the process of cell-cell communication in bacteria. Quorum sensing involves the production, release, and subsequent detection of chemical signal molecules called autoinducers. This process enables populations of bacteria to regulate gene expression, and therefore behavior, on a community-wide scale. Quorum sensing is wide-spread in the bacterial world, so understanding this process is fundamental to all of microbiology, including industrial and clinical microbiology, and ultimately to understanding the development of higher organisms. Her labs studies of quorum sensing is providing insight into intra- and inter-species communication, population-level cooperation, and the design principles underlying signal transduction and information processing at the cellular level. These investigations are also leading to synthetic strategies for controlling quorum sensing. Our objectives include development of anti-microbial drugs aimed at bacteria that use quorum sensing to control virulence, and improved industrial production of natural products such as antibiotics. They have pursued our goal of understanding bacterial communication by combining genetics, biochemistry, structural biology, chemistry, microarray studies, bioinformatics, modeling, and engineering approaches.




http://cssb.biology.gatech.edu/node/6461

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Published by Chronimed - dans Infections froides
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